End-to-end testen voor het IoT-ecosysteem en het belang van meertrapsvalidatie

Het Internet of Things (IoT) is een intelligente technologie tussen de echte en de digitale wereld. Het is een systeem van onderling verbonden apparaten die de mogelijkheid hebben om gegevens te verzamelen en over te dragen via een netwerk zonder handmatige interferentie. Bedrijven krijgen invloed, zegt Virendra Maheta van Volansys , door IoT-oplossingen in hun bedrijfsmodellen te implementeren om de time-to-market te verkorten en de productiviteit te verhogen.

Maar zoals we weten, heeft elke technologie zijn eigen uitdagingen. Het Internet of Things staat ook voor een grote uitdaging op het gebied van IoT-testen. Om een ​​IoT-product van wereldklasse te bouwen, moet de end-to-end IoT-oplossing een grondige kwaliteitsengineering ondergaan.

Het betekent dat elk onderdeel, zoals een sensor, cloudtoegang, gateway, gebruikersinterface en hun onderlinge connectiviteit, moet worden getest voordat het aan de eindklant wordt geleverd. Deze end-to-end IoT-tests van elk onderdeel vallen in grote lijnen onder meertrapsvalidatie.

Laten we het concept van meertrapsvalidatie in meer detail begrijpen. Een End-to-End IoT-oplossing bestaat uit meerdere componenten zoals:

1. Gebruikerstoegangscomponent:mobiele applicatie of webapplicatie
2. Cloudinfrastructuur
3. IoT-gateway
4. Ingebouwde IoT-apparaten/sensoren

Elk van de bovenstaande componenten speelt een zeer cruciale rol in het functioneren van het IoT-ecosysteem, waardoor validatie in meerdere fasen nodig is. De validatie in meerdere fasen zorgt ervoor dat elk onderdeel zijn aangewezen actie moet uitvoeren volgens de vereiste.

Het pleit voor het valideren van elk onderdeel van het IoT-ecosysteem terwijl het systeem wordt getest met een gesloten-lustest waarbij het voorwaartse pad (van de mobiele applicatie naar het IoT-apparaat) en het omgekeerde pad (van het IoT-apparaat naar de mobiele applicatie) wordt overwogen.

Gebruiksvoorbeeld

IoT-systeem voor slimme airconditioning

Laten we zeggen dat een gebruiker de temperatuur van de airco in de slaapkamer wil instellen vanuit de mobiele applicatie terwijl hij het kantoor verlaat, waarna de airconditioner de melding naar de mobiele applicatie stuurt wanneer de gewenste temperatuur is bereikt.

Het IoT-ecosysteem voor de bovenstaande use case bevat de volgende componenten:

• Mobiele applicatie: De gebruiker kan de AC-temperatuur instellen op zijn/haar mobiele applicatie.
• Cloud voor gebruikerstoegang: De mobiele applicatie verzendt de temperatuurwaarde naar de cloud voor gebruikerstoegang met behulp van Rest API's en werkt ook de database bij.
• IoT Cloud en Gateway-apparaat: IoT-cloud levert de commando's voor het wijzigen van de temperatuur aan het IoT-gatewayapparaat dat bij de gebruiker thuis is geïnstalleerd.
• Slimme airconditioning: Het gateway-apparaat stuurt de gewenste temperatuur naar de AC in de slaapkamer en de AC stuurt een melding op de mobiele applicatie zodra de gewenste temperatuur is bereikt.

Voor end-to-end IoT-tests speelt de validatie in meerdere fasen een cruciale rol, aangezien de verificatie op elk componentniveau vereist is om de systeemfunctionaliteit te garanderen.

Etage – 1: De validatie vereist het niveau van de mobiele applicatie om de functionaliteit van de mobiele applicatie te controleren. In overeenstemming met het bovenstaande voorbeeld, zou de validatie in dit geval zijn of de temperatuur van de AC wordt gewijzigd naar het gewenste niveau of niet.

Etage – 2: De validatie vereist gebruikerstoegang tot de cloud waar de mobiele applicatie of webapplicatie toegang heeft tot de cloud met behulp van de Cloud API's. Het is verplicht om ervoor te zorgen dat de functionele eisen op API's en databaseniveau voldoen. Zorg er ook voor dat de wijzigingen die zijn aangebracht door de mobiele applicatie en die worden weerspiegeld in de database, naar het gateway-apparaat worden verzonden via validatie van IoT-cloudlogboeken. In overeenstemming met het voorbeeld zou validatie worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de API's werken zoals verwacht en dat de wijzigingen in de database voor AC zijn zoals verwacht voor het gewenste apparaat.

Etage – 3: Hier is de verificatie nodig in de gateway-fase waar de IoT-cloud de opdracht "temperatuurverandering" verzendt met behulp van het IoT-communicatieprotocol zoals MQTT, XMPP, XML, JSON. De validatie wordt gedaan om ervoor te zorgen dat het juiste bericht wordt ontvangen door het IoT-gatewayapparaat en dat het bericht wordt doorgestuurd naar het beoogde eindapparaat via een communicatieprotocol zoals Zigbee, BLE of Wi-Fi, afhankelijk van wat beschikbaar is. Correlerend met de gegeven instantie, zou de validatie worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de temperatuurveranderingsactie wordt uitgevoerd voor het beoogde AC-apparaat via een ondersteund communicatieprotocol.

Etage – 4: Ten slotte is de validatie vereist aan het eind van het ingebedde apparaat om ervoor te zorgen dat de actie die wordt ontvangen van de IoT-gateway wordt weerspiegeld op het ingebedde apparaat.

Overeenkomstig het bovenstaande voorbeeld, zou de validatie worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de temperatuur op het gewenste niveau op AC wordt ingesteld. De airconditioner stuurt de melding "gewenste temperatuur bereikt" naar de mobiel via gateway en cloud. De mobiele applicatie, cloud en gateway worden gevalideerd zodra de mobiele melding wordt gegenereerd vanuit Smart AC.

Belang van het testen van het IoT-ecosysteem met meerdere fasen

1. Het maakt testen, validatie en verificatie van applicatie-architectuur, integratie tussen alle componenten en zakelijke vereisten mogelijk
2. In staat om de bugs op integratieniveau op te sporen en ook de problemen op componentniveau te vinden
3. Maakt het testen van oplossingen mogelijk met de perceptie van eindgebruikers en realtime use-cases.

De auteur is Virendra Maheta, projectmanager bij Volansys Technologies . Virendra heeft 12+ jaar ervaring in kwaliteitsborging voor verschillende domeinen zoals Embedded, Networking, IoT, Telecom/VOIP, ERP. Hij heeft ook ervaring in handmatig en geautomatiseerd testbeheer.